国际空间站：太空行走、科学研究、人类居住与生活的基地

国际空间站，如图2.41 所示，其前身是美国国家航空航天局的自由空间站计划，这个计划是20 世纪80年代美国战略防御计划的一个组成部分。1998年11 月，国际空间站的第一个组件——俄制“曙光号”多功能货舱进入预定轨道。同年12 月，由美国制造的“团结号”节点1 号舱升空并与“曙光号”连接，2000年7 月“星辰号”服务舱与空间站连接。2000年11月2 日，首批宇航员登上国际空间站。

图2.41　国际空间站

空间站的各个组件大多由NASA 的航天飞机进行运输，由于各个组件大多在地面就已经完成建设任务，宇航员在太空只需要很少的操作便可以将组件连接上空间站主体。国际空间站根据设计共可以提供7 名宇航员同时工作和生活，如图2.42 所示。

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图2.42　国际空间站

2006年11 月15 日，国际空间站上的活动首次在地球上进行了高清晰度电视直播，并在纽约的时代广场大屏幕电视上播放。这是人类首次观看到来自太空的高清晰度电视直播画面。直播节目的主角是国际空间站第14 长期考察组指令长迈克尔·洛佩斯·阿莱格里亚，摄像师是站内的随航工程师托马斯·赖特尔。这套直播系统名为“太空视频网关”，直播的清晰度可以达到普通模拟视频的6 倍。

2007年1 月31 日，国际空间站第14 长期考察组中的两名美国宇航员洛佩斯·阿莱格里亚和苏尼特·威廉斯成功进行超过7 个小时的太空行走。他们将“命运号”实验舱的一个冷却回路从临时系统接入永久系统，完成了一些电路接线工作，使对接的航天飞机能使用站上新太阳能电池板提供的电力；将一个遮光反射罩和隔热罩丢弃掉，然后将一组旧太阳能电池板上的散热器回收。2 月4 日，美国东部时间上午8 时38 分，这两名宇航员再度出舱，进行约7 个小时的太空行走。他们将“命运号”实验舱的另一个冷却回路从临时系统接入永久系统，对一个废弃的氨水冷却设备进行清理。同年2 月8 日，这两名宇航员完成了6 小时40 分钟的第三次太空行走，将空间站外的两个大型遮蔽罩移除丢弃，并安装货物运输机的几个附属装置。同年2 月22 日，国际空间站飞行工程师、俄罗斯宇航员米哈伊尔·秋林和洛佩斯·阿莱格里亚进行一次6 个多小时的计划外太空行走，修复了对接在空间站上的“进步M-58”飞船的一处未能收拢的天线。

2007年10 月30 日，美国“发现号”航天飞机的太空人为国际空间站重新装配太阳能天线电池板时，电池板出现破裂，美国国家航空航天局（NASA）科学家检视电池板破损处，分析造成损害的原因。2011年，美国航天飞机全部退役又重启太空船对接计划。2011年12 月，最后一个组件发射上天，完成组装工作。组装成功后的国际空间站作为科学研究和开发太空资源的平台，为人类提供一个长期在太空轨道上进行对地观测和天文观测的机会。

在对地观测方面，国际空间站比遥感卫星更适合。首先它有人参与到遥感任务之中，因而当地球上发生地震、海啸或火山喷发等事件时，站上的航天员可以及时调整遥感器的各种参数，以获得最佳观测效果；其次当遥感器等仪器设备发生故障时，又可随时得到维修；最后它还可以通过航天飞机或飞船更换遥感仪器设备，使新技术及时得到应用而又节省经费。